جهود الطاقة النظيفة التي يبذلها أكبر ملوث في العالم

من أكبر ملوث إلى سياسة خضراء

ليس سراً أن صعود القوة الاقتصادية والصناعية للصين جاء بثمن بيئي ثقيل، حيث تعتمد في الغالب على محطات الطاقة الفحمية. وقد كانت الوقود الأحفوري الرخيص ميزة رئيسية في صعود البلاد المذهل لإنتاج معظم أسمنت العالم، والصلب، والألمنيوم، والسفن، إلخ.

في المجموع، تصنّع الصين سلعاً أكثر من تسعة أكبر مصنّعين آخرين مجتمعة.

المصدر: CEPR

سكان البلاد وقيادتها يعرفون أن هذا جاء بثمن جدي. أحد المؤشرات هو، على سبيل المثال، تلوث الهواء، حيث تعاني العاصمة، بكين، من الضباب الدخاني (الدخان + الضباب) بشكل شبه مستمر مما يسبب أمراضاً تنفسية.

في خريف 2013، أعلنت البلاد “حرباً على التلوث”، وضعت القضية على نفس مستوى التركيز الذي حظي به التنمية الاقتصادية حتى الآن:

“يجب أن نكون حازمين في الحرب ضد التلوث كما نحن في الحرب ضد الفقر”. في 2018، تبع خطة العمل “خطة الثلاث سنوات للدفاع عن السماء الزرقاء”، التي وضعت المزيد من المدن تحت أهداف إدارة جودة الهواء.

لي كيشيانغ – رئيس الوزراء السابق (ثاني أعلى مرتبة في النظام السياسي الصيني) إلى المؤتمر الوطني للناس

بالإضافة إلى ذلك، 25٪ من المياه السطحية ملوّثة بشدة، و16٪ من التربة ملوثة.

البناء على النجاحات الأولية

في ذلك الوقت، كان هناك تشكك جاد في قدرة البلاد على التخلي عن نموذجها الاقتصادي القائم على الفحم، لكن يبدو أن تلوث الهواء قد تم التعامل معه بشكل فعال إلى حد ما.

المصدر: Dialogue Earth

عامل رئيسي في هذا النجاح هو تبني مصادر طاقة منخفضة الكربون ومنخفضة التلوث، بالإضافة إلى السيارات الكهربائية.

في العملية، أصبحت الصين الرائدة عالمياً في الطاقة الخضراء مع نقطة التحول في الفترة 2010-2015، حيث حققت البلاد العديد من الأرقام القياسية مؤخراً:

• في 2022، ركبت الصين سعة طاقة شمسية تقريباً تعادل ما ركّب بقية العالم معاً، ثم ضاعفت الطاقة الشمسية الإضافية في 2023.
  • شهدت 2023 أيضاً زيادة سعة الرياح الجديدة بنسبة 66٪، وتضاعفت تقريباً إضافات تخزين الطاقة أربع مرات.
  • الصين تنتج 80٪ من إمدادات الألواح الشمسية العالمية، و93٪ من طاقة تصنيع بوليسيليكون.
• أكثر من نصف السيارات المباعة في الصين هي مركبات طاقة جديدة (NEVs = سيارات كهربائية وهجينة)
• الصين تنتج 77٪ من تصنيع البطاريات العالمي.
  • كما تنتج 80٪ من الليثيوم المكرر عالمياً.
• السوق الأكبر للسندات الخضراء والتمويل الأخضر، مع 131 مليار دولار في 2023 فقط.

المصدر: Yale

مع ذلك، هذا مجرد البداية، وقد أوضحت موجة من الأخبار أن الصين تستهدف نطاقاً أكثر طموحاً في المرحلة التالية من تطوير الطاقة النظيفة. وهذا ضروري فعلاً، لأن النمو الاقتصادي للبلاد يعني أنها رغم كونها رائدة في الطاقة الخضراء، إلا أنها أكثر جوعاً للفحم من أي وقت مضى.

المصدر: Visual Capitalist

مزرعة شمسية بحرية في البحر المفتوح

مع تزايد الطلب على الطاقة على الساحل الشرقي المكتظ بالسكان، لا يمكن للصين الاعتماد فقط على الطاقة الشمسية المنتجة في المناطق الصحراوية الشمالية والغربية البعيدة.

والأرض في المنطقة الساحلية تُعد ثمينة، سواء للاستخدام الزراعي أو للتطوير الحضري. ومع ذلك، فإن البحر يوفر مساحة واسعة متاحة.

لهذا السبب تبني الصين أكبر مزرعة شمسية بحرية في العالم، بسعة متوقعة تبلغ 1 جيجاواط، قبالة ساحل مدينة دونغيين في مقاطعة شاندونغ، شرق الصين. من المفترض أن تكون كافية لتزويد 2.67 مليون منزل حضري بالطاقة.

المصدر: Examine China

يمكن الإشارة إلى أن المزرعة تقع ليس بعيداً عن بكين، بعيداً عن المناطق المتأثرة بالأعاصير. ستمتد على بعد 8 كلم (5 أميال) من الساحل وتغطي مساحة impressive تبلغ 1,223 هكتاراً (3,023 فداناً).

سيدعم الهيكل أساسات صلبة من الفولاذ البحري، كل منصة بأبعاد 60 م (197 قدم) × 35 م (115 قدم).

المصدر: Electrek

هذا المشروع لن يكون مجرد محطة شمسية بحرية بل سيتكامل مع تربية الأسماك، محتملًا أن يكون رائدًا في شكل جديد من الزراعة الشمسية يدمج تربية الأحياء المائية مع الطاقة الشمسية.

توربينات رياح ضخمة

الطاقة البحرية على نطاق واسع تنمو أيضاً في الصين. البلاد حطمت الرقم القياسي العالمي لأكبر طاقة تُنتج في يوم واحد بواسطة توربين رياح واحد.

تحقق ذلك في البحر قبالة مقاطعة فوجيان بواسطة توربين رياح عملاق بقدرة 16 ميجاواط من طراز Goldwind GWH252.

المصدر: Euronews

قطر التوربين البالغ 252 متراً (827 قدم) أنتج 384.1 ميجاواط‑ساعة (MWh) خلال 24 ساعة، بينما كانت عاصفة استوائية تعصف بالمنطقة. كل شفرة من الشفرات يمكن أن تصل إلى ثلثي سرعة الصوت عند أقصى طاقة.

ما جعل هذا الرقم القياسي ممكنًا هو أن توربين Goldwind يستطيع تعديل شفراته في الوقت الحقيقي عندما تصل الرياح إلى سرعات عالية، مما يسمح له بالاستمرار في توليد الطاقة حتى في خضم إعصار استوائي.

نحن نراقب عن كثب المكونات الحرجة مثل برنامج التحكم الرئيسي، نظام الميل، والمولدات لرفع القيود على الطاقة تدريجياً مع ضمان السلامة التشغيلية،”

المتحدث باسم Goldwind

حاليًا، طاقة الرياح لا تزال مسألة إقليمية إلى حد كبير، حيث تمثل الصين 49٪ من إجمالي سعة الرياح البحرية العالمية البالغة 64.3 جيجاواط في 2022، وأوروبا 47٪.

الصعود النووي الصيني القادم

بينما تُعد جهود الصين لتطوير الطاقة الشمسية والرياح ملحوظة، تحتاج البلاد أيضًا إلى طاقة مستقرة لا تعتمد على الطقس لإزالة محطات الفحم دون الانتظار لسنوات لنشر تيراووات من سعة البطاريات.

محطات الطاقة النووية لها بصمة أرضية صغيرة ويمكن وضعها في أي مكان قريب من طلب الطاقة، مثل الميتروبوليس ومراكز الصناعة.

لهذا السبب تتصدر الصين أيضًا مجال النشر النووي، مع ما يصل إلى 100 مفاعل نووي جديد يُبنى خلال العشر سنوات القادمة. على الرغم من حجم هذا الهدف الذي يبدو شبه لا يصدق، فهو واقعي، حيث وافقت الصين على 11 مفاعل نووي جديد في 2024.

المصدر: Nuclear Energy – Our World in Data

الصين هي أول دولة تشغل تجارياً مفاعل نووي من الجيل الرابع، مع بدء تشغيل محطة هواءنغ شاندونغ شيداو باي للطاقة النووية في شرق الصين عام 2023.

هذا المفاعل هو مفاعل عالي الحرارة جداً (VHTR)، يعتمد على “سرير الحبيبات”، حيث تحمي كرات سيراميك صغيرة بما يكفي لتُمسك باليد نواة من اليورانيوم، وتحتوي المفاعل على عشرات الآلاف من هذه الكرات.

ميزة تصميم الحبيبة هي أنه يسمح بالاستبدال دون إيقاف إنتاج المفاعل، كما أن الكرات السيراميكية تمنع أي خطر تسرب للمواد المشعة.

المصدر: CGTN

يصل هذا التصميم إلى درجات حرارة عالية جداً، في نطاق 1,000°C. وبما أن التفاعل يتطلب حرارة عالية ويُبرَّد بشكل سلبي، فإن هذا التصميم أكثر أماناً بطبيعته مقارنة بمفاعلات الجيل الثالث.

ابتكار نووي آخر، لا يحرق اليورانيوم بل الثوريوم، تقوده الصين أيضاً. فقد أنشأت مفاعل ثوريوم يمكنه العمل بدون ماء، مما يجعله مناسباً للمناطق الصحراوية. تصاميم مفاعلات الثوريوم تميل إلى أن تكون أكثر أماناً بطبيعتها، ولا يمكن استخدامها لإنتاج مواد نووية ذات درجة سلاح.

البلاد تفكر أيضاً في بناء سفن حاويات لتُدفع بواسطة مفاعل ثوريوم, كما كشفت شركة بناء السفن الصينية (CSSC).

الطاقة الشمسية في الفضاء

مجال آخر تنمو فيه الصين بقوة هو استكشاف الفضاء. من برنامج فضائي أولي مبني على تصاميم سوفيتية، تتنافس الآن بفعالية مع ناسا وحتى شركة إيلون ماسك SpaceX، في ما يمكن أن يُسمى بسباق فضائي جديد عظيم (SPCX ).

يشمل هذا السباق الفضائي خطة طموحة لقاعدة على القمر بالتعاون مع روسيا، تتألف من 3 مراحل، وتتطلب 5 مهمات من صواريخ ثقيلة لا تزال قيد التطوير.

• المرحلة الأولى ستُخصص للقياسات العلمية والموارد المحلية.
• المرحلة الثانية ستبني العناصر الداعمة الأساسية والهبوط المأهول الأول عن بُعد.
• المرحلة الثالثة، من المحتمل حول عام 2045، ستُنشئ القاعدة الفعلية لتستقبل المزيد من رواد الفضاء وتوسيع المرفق.

مبدأ أساسي في خطة القاعدة القمرية الصينية هو استغلال الموارد المحلية للتصنيع المحلي. سيتماشى ذلك مع خطة موازية لبناء أكبر جسم من صنع الإنسان في الفضاء.

أكاديمية الفضاء الصينية (CAST)، الشركة الوطنية المملوكة للدولة لصناعة المركبات الفضائية، تخطط لإجراء تجربة نقل طاقة عالية الجهد لاسلكية في مدار الأرض المنخفض في عام 2028.

المصدر: Space News

النسخة المختصرة هي استخدام الإضاءة المستمرة 24/7 الموجودة في الفضاء لزيادة كفاءة الألواح الشمسية، مما يجعل الطاقة الشمسية موثوقة للغاية. تُرسل الطاقة المولدة إلى الأرض عبر الموجات الدقيقة.

المصدر: ESA – European Space Agency

(شرحنا بالتفصيل كيف تعمل الطاقة الشمسية في الفضاء في مقال مخصص.)

ستحمل تجربة 2028 مجموعة شمسية بقدرة 10 كيلواط، مماثلة لسعة سطح منزل.

إذا نجحت، سيتبع ذلك في 2030 قمر صناعي أقوى بـ 100 مرة (1 ميجاواط)، مع نظام نقل طاقة ليزرية أقوى بكثير. سيتطلب هذا النظام المداري الضخم تجميعاً في الفضاء، ومن المحتمل أن يستفيد من التجميع عن بُعد أو من رواد الفضاء الصينيين على محطة الفضاء الصينية تياندونغ.

المراحل 3 و4 من هذه الخطة ستستمر في التوسع، مع تاريخ مخطط لعام 2035 و2050 على التوالي، بقدرات 10 ميجاواط و2 جيجاواط *(2,000 ميجاواط). ستحتاج أقمار الطاقة هذه إلى مصفوفات نقل أكبر من 100 متر وحوالي كيلومتر واحد، على التوالي.

يمكنك قراءة تفاصيل هذه الخطة في الورقة العلمية المخصصة، المنشورة تحت عنوان “تقنية توجيه شعاع الميكروويف للقدرة الشمسية الفضائية ذات الاتجاه العكسي”.

التنبؤ باستراتيجية الطاقة الخضراء في الصين

من خلال هذه الأخبار المتنوعة، يمكننا البدء في تجميع الخطة طويلة الأمد للقيادة العلمية والسياسية الصينية فيما يتعلق باستراتيجية الطاقة.

حتى عام 2030، لا يزال الهدف في المقام الأول هو أمن الطاقة وتقليل التلوث، مع مزيد من طاقة الرياح البرية والبحرية، ومزارع شمسية، وتصاميم مفاعلات نووية مجربة ومثبتة.

لفترة 2030-2040، سيستمر التوسع المستمر في سعة الطاقة الشمسية مع نشر واسع النطاق لمتنزهات البطاريات، واستمرار بناء أكثر من 10 مفاعلات نووية سنوياً لتقليل انبعاثات الاقتصاد الصيني بجدية.

من عام 2040 فصاعداً، يمكن أن تبدأ اختبارات الطاقة الشمسية المدارية وبناء قاعدة القمر لاستغلال الموارد المحلية في توفير موارد سيليكون هائلة لتصنيع الألواح الشمسية في الفضاء، وليس فقط تجميعها في الفضاء. فبعد كل شيء، 20٪ من التربة القمرية تتكون من السيليكون، العنصر الأساسي الذي تُصنع منه بوليسيليكون الألواح الشمسية، بالإضافة إلى الحديد والألمنيوم والتيتانيوم التي تُعد مواد مفيدة أيضاً للتصنيع.

المصدر: AnthroFuturism

قد تكون هذه الشكل النهائي لطموحات الطاقة الخضراء في الصين، لا توفر فقط للبلاد، بل لكوكب بأكمله مصدر طاقة شمسية غير محدود، وفير، ومستقر، وموثوق، باستخدام مجرد العبقرية البشرية وثروات القمر المعدنية.

من ناحية أخرى، إذا لم تتحقق هذه الرؤية من قبل الصين، فمن المحتمل أن تقوم بها دول أخرى ورواد أعمال رؤيويين.

يمكن أيضًا الإشارة إلى أن مثل هذا الإنتاج الضخم للطاقة المدارية قد يزود توسع البشرية في النظام الشمسي بالطاقة، من إنتاج سفن فضائية في الفضاء إلى أشرعة شمسية مدفوعة بالليزر.